Autor Tema: Presión osmótica

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22 Abril, 2025, 06:07 am
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crishchess

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Hola tengo dificultades con el siguiente ejercicio

Se administra una solución de glicerol al \( 10,0 \, \% \, m/v  \) para reducir la presión intracraneal a un paciente. El glicerol no atraviesa la barrera hematoencefálica y actúa generando un gradiente osmótico. La solución se encuentra a 37 °C y tiene una densidad de \( 1,00 \, [g/mL] \). El glicerol no se disocia en solución y su masa molar es de  \( 182 \, [g/mol] \). Calcule la presión osmótica (en \( atm \)) que ejerce esta solución a 37 °C.

Lo que he hecho :

- La presión osmótica se puede calcular como

\( \pi = i \cdot M \cdot R \cdot T \) (Entiendo que  \( i \) es el  el factor de Van't Hoff, pero no se que valor se obtiene en este caso, no lo comprendo bien)

\( T = 37 + 273,15 = 310,15 \, [k] \)

\( R = 0,0821  \displaystyle\frac{L \cdot atm}{k \cdot mol}  \)

- Para la molaridad

\( M = \displaystyle\frac{Moles \, de \, soluto}{Litros \, disolucion} \)

- Calculando los moles

Como la solución esta al \( 10,0 \, \% \, m/v  \)  tenemos 10 gramos de glicerol por 100 \( mL  \) y la masa molar del glicerol es  \( 182 \, [g/mol] \). Por lo tanto los moles son:

\( n = \displaystyle\frac{gramos}{masa \, molar} = \displaystyle\frac{10}{182} = 0,0549 \) moles

- Calculando los litros de disolución

Lo podemos calcular con la densidad

\( \delta = \displaystyle\frac{m}{v} \Longrightarrow{} v = \displaystyle\frac{m}{\delta} = \displaystyle\frac{10 }{1} = 10 \, [mL] \rightarrow{0,01 \, L} \) (Este valor no me convence para nada pero no se me ocurre otra forma de calcular los litros de disolución)

- Por lo tanto la concentración molar

\( M = \displaystyle\frac{Moles \, de \, soluto}{Litros \, disolucion} = \displaystyle\frac{0,0549}{0,01} = 5,49 \, [mol/litro] \) (Lo cual no tiene mucho sentido ya que esta muy concentrado)

Finalmente reemplazando

\( \pi = i \cdot M \cdot R \cdot T = i \cdot 5,49 \cdot 0,0821 \cdot 310,15 \)

¿Es correcto? ¿Cómo calculo \( i \)?

De antemano gracias

22 Abril, 2025, 08:30 am
Respuesta #1

ani_pascual

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Hola:
Hola tengo dificultades con el siguiente ejercicio
...
Según el enunciado, el glicerol no se disocia en la disolución, así es que creo que se puede tomar \( i=1 \)
Por otra parte, si has tomado como referencia un volumen \( 100\, ml \) de solución serían \( 0,1\,l \).
Saludos

23 Abril, 2025, 04:07 pm
Respuesta #2

crishchess

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Hola:
Hola tengo dificultades con el siguiente ejercicio
...
Según el enunciado, el glicerol no se disocia en la disolución, así es que creo que se puede tomar \( i=1 \)
Por otra parte, si has tomado como referencia un volumen \( 100\, ml \) de solución serían \( 0,1\,l \).
Saludos

Entiendo, entonces quedaría:

\( M = \displaystyle\frac{mol}{litro} = \displaystyle\frac{0,0549}{0,1} = 0,549 \, \displaystyle\frac{mol}{L} \)

\( \pi = 1 \cdot 0,549 \, \displaystyle\frac{mol}{L} \cdot  0,0821  \displaystyle\frac{L \cdot atm}{k \cdot mol}
\cdot 310,15 \, k = 13,979 \, [atm] \)

En caso de que no dijera que se disocia en la disolución, ¿cuanto sería el valor del \( i \)?

Saludos.

23 Abril, 2025, 10:59 pm
Respuesta #3

ani_pascual

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Hola.
...
Entiendo, entonces quedaría:

\( M = \displaystyle\frac{mol}{litro} = \displaystyle\frac{0,0549}{0,1} = 0,549 \, \displaystyle\frac{mol}{L} \)

\( \pi = 1 \cdot 0,549 \, \displaystyle\frac{mol}{L} \cdot  0,0821  \displaystyle\frac{L \cdot atm}{k \cdot mol}
\cdot 310,15 \, k = 13,979 \, [atm] \)
Eso me salió a mí  ;D
Citar
En caso de que no dijera que se disocia en la disolución, ¿cuanto sería el valor del\( i \)?
...
En general, depende de si la disociación del soluto es total, parcial o nula, pues la presión osmótica depende de  las concentraciones de las especies en la disolución.
En este vídeo lo explican.
Ejemplos teóricos:
\( AB \) electrolito fuerte en agua y concentración molar \( C_0 \). Si está casi totalmente disociado en iones, \( AB\longrightarrow A^{+}+B^{-} \) la concentración aproximada de las especies es \( C_0+C_0=2C_0 \) con lo que \( i=\dfrac{2C_0}{C_0}=2 \).
Si el soluto un electrolito débil, i.e. está disociado parcialmente, se necesita saber el grado de disociación \( \alpha \).
Ejemplo:
\(  AB_2 \) en agua y concentración molar \( C_0 \).
Tras la disociación se tiene \( AB_2\longrightarrow A^{2+}+2B^{-} \) y la concentración de las especies iónicas es \(  C_0\alpha+2C_0\alpha \) y la del soluto sin disociar \( C_0(1-\alpha) \) con lo que es \(  i=\dfrac{C_0(1-\alpha)+3C_0\alpha}{C_0}=1+2\alpha \).
La fórmula general es \( i=1+\alpha(\nu-1) \) siendo en este caso \( \nu=1+2 \) ya que la fórmula del compuesto es \( AB_2 \).
Si el soluto no se disocia es \( \alpha=0 \) luego \( i=1 \) y si se disocia totalmente es \( \alpha=1 \) luego \( i=\nu \).
Te sugiero echar un vistazo por la red donde hay más ejemplos... ;)
Saludos

24 Abril, 2025, 05:27 am
Respuesta #4

crishchess

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Hola.
...
Entiendo, entonces quedaría:

\( M = \displaystyle\frac{mol}{litro} = \displaystyle\frac{0,0549}{0,1} = 0,549 \, \displaystyle\frac{mol}{L} \)

\( \pi = 1 \cdot 0,549 \, \displaystyle\frac{mol}{L} \cdot  0,0821  \displaystyle\frac{L \cdot atm}{k \cdot mol}
\cdot 310,15 \, k = 13,979 \, [atm] \)
Eso me salió a mí  ;D
Citar
En caso de que no dijera que se disocia en la disolución, ¿cuanto sería el valor del\( i \)?
...
En general, depende de si la disociación del soluto es total, parcial o nula, pues la presión osmótica depende de  las concentraciones de las especies en la disolución.
En este vídeo lo explican.
Ejemplos teóricos:
\( AB \) electrolito fuerte en agua y concentración molar \( C_0 \). Si está casi totalmente disociado en iones, \( AB\longrightarrow A^{+}+B^{-} \) la concentración aproximada de las especies es \( C_0+C_0=2C_0 \) con lo que \( i=\dfrac{2C_0}{C_0}=2 \).
Si el soluto un electrolito débil, i.e. está disociado parcialmente, se necesita saber el grado de disociación \( \alpha \).
Ejemplo:
\(  AB_2 \) en agua y concentración molar \( C_0 \).
Tras la disociación se tiene \( AB_2\longrightarrow A^{2+}+2B^{-} \) y la concentración de las especies iónicas es \(  C_0\alpha+2C_0\alpha \) y la del soluto sin disociar \( C_0(1-\alpha) \) con lo que es \(  i=\dfrac{C_0(1-\alpha)+3C_0\alpha}{C_0}=1+2\alpha \).
La fórmula general es \( i=1+\alpha(\nu-1) \) siendo en este caso \( \nu=1+2 \) ya que la fórmula del compuesto es \( AB_2 \).
Si el soluto no se disocia es \( \alpha=0 \) luego \( i=1 \) y si se disocia totalmente es \( \alpha=1 \) luego \( i=\nu \).
Te sugiero echar un vistazo por la red donde hay más ejemplos... ;)
Saludos

Ahora si ya entiendo.

Saludos y muchas gracias